Введение к работе
Актуальность темы. Одним из приоритетных направлений в развитии строительного комплекса Российской Федерации в рыночных условиях является обеспечение производства эффективных, экономичных по удельным затратам и экологически чистых строительных материалов, в том числе отделочных. Этим требованиям отвечают материаш на основе гипсовых и ангидритовых вяжущих веществ.
Особенно актуально решение проблемы расширения номенклатуры и сферы применения гипсовых вяжущих для регионов России, имеющих запасы местного гипсового сырья, например, республики Татарстан, на территории которой расположено крупнейшее- Камско-Устьинское гипсовое месторождение, в то время как сырьевая база для выпуска высококачественной извести и портландцемента крайне ограничена. С учетом существующего отечественного и зарубежного опыта применения ангидритового вяжущего, представляется целесообразной организация его производства в России и в частности Татарстане.
Перспективным направлением является создание композиционного ангидритового вяжущего повышенной водостойкости, что открывает возможности расширения области применения отделочных гипсовых материалов с заменой в ряде случаев более энергоемкого портландцемента, в том числе белого и цветного, дорогих и дефицитных облицовочных материалов из природного камня.
В связи с вышеизложенным, разработка композиционного ангидритового вяжущего повышенной водостойкости на базе обожженного гипсового сырья Камско-Устьинского месторождения, местных минеральных и химических добавок и декоративно-отделочных материалов на их основе является актуальной задачей.
Работа выполнялась в соответствии с межвузовской научно-технической программой "Архитектура и строительство" по теме 2.1.2.1. (приказ ГК по ВО РФ N 6-14 от 26.01.94 г.), "Программой развития минерально-сырьевой базы ТССР, рационального использования местного минерально-сырьевого потенциала с внедрением новых методов, техники, технологии переработки, обоснованием геолого- экономической целесообразности эксплуатации месторождений" (распоряжение N 380 Совета министров ТССР от 28.05.90 г.)
Цель и задачи исследований. Целью работы являлась разработка и исследование свойств композиционного ангидритового вяжущего повышенной водостойкости на основе местного минерального сырья и получение на его основе декоративно-облицовочных плит, удовлетворяющих техническим требованиям для внутренней и наружной облицовки стен зданий.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
оптимизации технологических параметров режима обжига гипсового сырья Камско-Устьинского месторождения для получения ангидритового вяжущего;
изыскания и исследования влияния модифицирующих химических и минеральных добавок на свойства ангидритового вяжущего, свойства и структуру гипсового камня на его основе;
оптимизации состава композиционного ангидритового вяжущего повышенной водостойкости;
-разработки состава, исследования основных физико-механических свойств и долговечности гипсобетона на основе композиционного ангидритового вяжущего для получения декоративно-облицовочных плит;
- разработки технологических рекомендаций на производство
композиционного ангидритового вяжущего и декоративно-облицовочных
плит на его основе, проведение опытно-промышленных испытаний и
обоснования экономической эффективности производства и применения
предложенных материалов.
. Научная новизна работы:
получено новое композиционное ангидритовое вяжущее повышенной водостойкости на базе местного минерального сырья и декоративно-облицовочные плиты на его основе;
установлен характер структурных преобразований, протекающих при термической обработке природного гипса в интервале температур 400-1000С, их влияние на физико-механические свойства ангидритового вяжущего;
получены зависимости, характеризующие влияние комплекса модифицирующих добавок на прочностные показатели и коэффициент размягчения гипсового камня на основе композиционного ангидрито-
вого вяжущего, исследовано их влияние на степень гидратации и характер поровой структуры гипсового камня;
установлены оптимальные режимы обжига доломитов с содержанием гипса до ZQ7L для их использования в качестве активизатора твердения ангидритового вяжущего;
установлено образование труднорастворимых низкоосновных гидросиликатов кальция и карбоната кальция при твердении ангидритового вяжущего с добавками извести и цеолитсодержащей породы, уплотняющих поровую структуру гипсового камня и способствующих повышению его водостойкости.
впервые исследовано влияние на прочность и структуру гипсового камня на основе ангидритового вяжущего вида минерального наполнителя из осадочных пород, установлено, что с точки зрения снижения расхода обжиговой части вяжущего при сохранении его прочностных показателей наиболее эффективными являются карбонатные наполнители: известняки и доломиты;
исследовано влияние термоактивированного гипсового заполнителя на физико-механические свойства гипсобетона на основе композиционного ангидритового вяжущего.
Практическое значение работы:
разработаны составы и технология получения композиционного ангидритового вяжущего повышенной водостойкости марок до 500, что позволяет расширить область применения гипсовых строительных материалов; на составы, способ получения вяжущего и изделий на его основе получены патенты РФ (патент РФ Ы 2090170, патент РФ N 2039021);
разработаны технологические регламенты на производство композиционного ангидритового вяжущего и декоративно-облицовочных плит на его основе, проект технических условий на опытную партию композиционного ангидритового вяжущего;
выпущена опытно-промышленная партия ангидритового вяжущего повышенной водостойкости на Казанских заводах керамзитового гравия и силикатных стеновых материалов;
расчетный годовой экономический эффект при производстве 20 тыс. т. в год сухой штукатурной смеси на основе композиционного ангидритового вяжущего составит 628,475 млн. руб.; расчетный
годовой экономический эффект при производстве 30 тыс. иг в год декоративно-облицовочных плит на основе композиционного ангидритового вяжущего составит 3069,563 млн. руб. в ценах 1996 г.
- результаты работы использованы при выдаче технического за
дания институту "Волгастромпроект" (г. Самара) на разработку про
екта завода по производству композиционного ангидритового вяжуще
го повышенной водостойкости и изделий на его основе для ПС и ПО
"Архпроектсгрой" (г.Казань).
На защиту выносятся:
разработанные составы и технология получения композиционного ангидритового вяжущего повышенной водостойкости на базе местного минерального сырья и декоративно-облицовочных плит на его основе;
результаты исследований влияния параметров режима обжига и характера структурных преобразований, протекающих при обжиге природного гипсового сырья на основные физико-механические свойства ангидритового вяжущего;
результаты исследований влияния комплекса модифицирующих добавок на физико-механические свойства композиционного ангидритового вяжущего, свойства и структуру гипсового камня на его основе;
результаты исследований физико-механических свойств и долговечности гипсобетона на основе композиционного ангидритового вяжущего и термоактивированного гипсового заполнителя;
результаты опытно-промышленной апробации разработанной технологии изготовления композиционного ангидритового вяжущего.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях Казанской государственной архитектурно-строительной академии (Казань, 1992-1997), на Международных научно-технических конференциях "Ресурсосберегающие технологии строительных материалов и изделий" (Белгород, 1995), "Современные проблемы строительного материаловедения" (Самара,1995; Казань, 1996); "Гипс и его применение в строительстве" (Казань,1996).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 14 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников из
наименований и приложений. Работа содержит /4Г страниц машинописного текста, 38 таблиц,$6 рисунков, Т приложений.
